不同形成历史巨行星中的氧耗竭
地球与行星天体物理
2023-02-08 v2
摘要
系外行星的大气C/O比被广泛用于约束其形成过程。为保证C/O比提供可靠信息，我们需要精确量化系外行星大气中的C和O含量。就O而言，水与一氧化碳通常被作为两个关键载体来研究。然而，氧是极易反应的元素，并不与碳结合；依温度不同，它还会与难熔元素结合。因此，估算与难熔元素结合的氧含量对于无偏的C/O比估计至关重要。本工作中，我们研究了由难熔元素导致的氧亏缺及其对巨系外行星大气C/O比的影响，将其作为金属度和平衡温度的函数。我们假设化学平衡并采用来自详细行星形成模拟的、有物理依据的元素混合物作为输入，对行星大气组成进行建模。我们的结果显示，大气温度与氧及难熔元素的非太阳丰度之间的相互作用可锁住大量氧，在忽略该效应时会对C/O比评估引入显著偏差。我们将结果应用于太阳系中木星的情况，表明当前估计的水丰度指向真实氧丰度为太阳的4倍。
引用
@article{arxiv.2301.08616,
title = {Oxygen depletion in giant planets with different formation histories},
author = {S. Fonte and D. Turrini and E. Pacetti and E. Schisano and S. Molinari and D. Polychroni and R. Politi and Q. Changeat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.08616},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 10 figures, accepted for publication on the journal MNRAS